






지수의 확장, 근호와 지수 표현 중 짧은 계산 선택하기
광주효천지구과외 수업에서는 근호식을 무조건 익숙한 방식으로만 계산하지 않고, 곱셈과 나눗셈의 구조에 따라 지수 표현으로 바꾸어 봅니다.
학생 풀이 기록에서 드러난 선택의 문제
다음 식의 값을 간단히 하시오. 단, x>0이다.
A = ∛(x4) · ∛(x2) ÷ ∛x
학생 기록: “세제곱근끼리 먼저 곱하면 ∛(x6)이므로 x2이다. 따라서 A=x2÷∛x.”
앞의 곱셈은 맞지만, 마지막 나눗셈을 다시 근호로 처리해야 하므로 계산 단계가 길어집니다. 특히 ∛(x6)=x2까지 정리한 뒤에도 x2/∛x를 변형해야 합니다.
두 표현을 나란히 비교하기
근호를 지수로 바꾸면
A = x4/3 · x2/3 ÷ x1/3
이므로 지수의 덧셈과 뺄셈만 사용하여
A = x4/3+2/3−1/3 = x5/3 = ∛(x5)
를 얻습니다.
표현을 고르는 기준
| 형태 | 계산 방식 | 결과 |
|---|---|---|
| 근호식 | ∛(x4)·∛(x2)=x2 후 나눗셈 | 추가 변형 필요 |
| 지수식 | 4/3+2/3−1/3 | x5/3 |
정의역을 확인하는 이유
x>0이므로 x1/3, x4/3 등의 지수 표현과 나눗셈이 안전하게 정의됩니다. 따라서 최종 답은 x5/3 또는 ∛(x5)로 쓸 수 있습니다.
새 식에 적용하기
예를 들어 (∛(a5)·∛(a4))/∛(a2), a>0을 계산할 때도
a5/3·a4/3÷a2/3 = a7/3
처럼 지수의 계산만으로 빠르게 정리할 수 있습니다. 곱셈과 나눗셈이 반복되면 근호를 지수로 바꾸는 편이 오류 가능성을 줄여 줍니다.
최종적으로 두 표현의 값은 같지만, 이 문제에서는 계산이 짧은 지수 표현을 선택하는 것이 적절합니다.